CN109155535B - 双平面无线功率传输垫 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种设备，所述设备包括第一充电线圈(202)、第二充电线圈(204)和铁氧体结构，所述第一充电线圈具有以第一绕组图案布置的导体，所述第二充电线圈具有以第二绕组图案布置的导体，并且所述铁氧体结构包括第一侧部(208)、第二侧部(210)和具有顶侧的主体部分206。所述主体部分(206)的所述顶侧的一部分与所述第一侧部(208)和所述第二侧部210的底侧的一部分相邻。所述第一充电线圈(202)和所述第二充电线圈(204)的一部分被定位成与所述主体部分(206)的所述顶侧相邻。所述第一充电线圈(202)的一部分与所述第一侧部(208)的所述底部相邻。所述第二充电线圈(204)的一部分与所述第二侧部(210)的底部相邻。

Description

双平面无线功率传输垫

技术领域

本发明涉及无线功率传输，并且更具体地涉及一种双平面无线功率传输垫。

背景技术

无线功率传输提供了一种引导功率通过气隙的装置，使得功率在没有有线连接的情况下从初级垫传输到次级垫。无线功率传输用于向车辆提供功率，其中具有次级垫的车辆可以定位于初级垫上方，从而可以将功率传输到车辆以用于电池充电或其他目的。无线功率传输也可用于向其他物品诸如消费电子产品、蜂窝电话等提供功率。

初级和次级垫可以包括特定形状的铁氧体材料，并且可以包括特定图案和形状的充电线圈，以在垫之间形成电磁场，从而提高效率并最小化电磁场泄漏。

发明内容

本发明公开了一种用于双平面无线功率传输垫的设备。并且公开了一种另选设备和该设备的***。该设备包括第一充电线圈和第二充电线圈，第一充电线圈具有以第一绕组图案布置的一个或多个导体，第二充电线圈具有以第二绕组图案布置的一个或多个导体。该设备包括铁氧体结构，铁氧体结构包括第一侧部、第二侧部和具有顶侧的主体部分。第一侧部和第二侧部各自包括底侧，其中主体部分的顶侧的一部分与第一侧部和第二侧部的底侧的一部分相邻。第一充电线圈的一部分和第二充电线圈的一部分被定位成与主体部分的顶侧相邻，位于第一侧部和第二侧部与主体部分的顶侧相邻的位置的内部。第一充电线圈的一部分与第一侧部的底侧相邻，并且第二充电线圈的一部分与第二侧部的底侧相邻。

在一个实施方案中，主体部分磁耦合到第一侧部和第二侧部。在另一个实施方案中，该设备包括在第一充电线圈的部分和第二充电线圈的部分之间的定位成与主体部分的顶侧相邻的空间。在另一个实施方案中，铁氧体结构的主体部分、第一侧部和第二侧部分开，并且主体部分的顶侧与第一侧部的底侧和第二侧部的底侧接触。在另一个实施方案中，与主体部分的顶侧相邻的第一充电线圈的部分和第二充电线圈的部分以螺旋图案缠绕在与主体部分的顶侧平行的平面中。

在一个实施方案中，铁氧体结构具有第一边缘和第二边缘，其中第一边缘和第二边缘位于将主体部分、第一侧部和第二侧部分割的平面的远侧，第一充电线圈和第二充电线圈延伸通过铁氧体结构的第一边缘和第二边缘。在另一个实施方案中，铁氧体结构包括多个凹口，其中每个凹口在主体部分与第一侧部和第二侧部中的一者之间在过渡期间容纳第一充电线圈和第二充电线圈中的一者的一部分。在另一个实施方案中，主体部分接合到第一侧部和第二侧部。

在一个实施方案中，第一充电线圈的与第一侧部的底侧相邻的部分被缠绕以将一个或多个导体分组成图案，该图案使导体长度和/或距第一充电线圈和第二充电线圈之间的主体部分的中心点的距离最小。在另一实施方案中，第一充电线圈的一个或多个导体和第二充电线圈的一个或多个导体各自包括以平行图案缠绕的两个线圈，其中第一充电线圈或第二充电线圈中的充电线圈的第一线圈被缠绕成与充电线圈的第二线圈相邻。在另一个实施方案中，第一充电线圈和第二充电线圈的一个或多个导体中的每一个在主体部分上方堆叠成层。每个层位于与主体部分的顶侧平行的平面中。

在一个实施方案中，第一充电线圈和第二充电线圈以及铁氧体结构包括第一垫部分，并且设备包括第二垫部分。第二垫部分具有两个或更多个附加充电线圈和布置成与第一垫部分相同的附加铁氧体结构，其中第一垫部分和第二垫部分被布置成形成充电垫。在另一个实施方案中，该设备是无线功率传输***的初级垫的一部分，并且该设备包括连接到第一充电线圈和第二充电线圈的反相器。反相器将信号注入第一充电线圈和第二充电线圈，其中所注入的信号产生电磁场，该电磁场在远离主体部分的顶侧的方向上辐射。在另一个实施方案中，该设备包括磁耦合到初级垫的次级垫。次级垫将电磁场中的能量转换为电能。该设备还包括连接到次级垫的次级电路，其中次级垫从次级垫接收电能，并且调节电能以供负载使用。

另选设备包括第一充电线圈和第二充电线圈，第一充电线圈具有以第一绕组图案布置的一个或多个导体，第二充电线圈具有以第二绕组图案布置的一个或多个导体。该设备包括铁氧体结构，铁氧体结构包括第一侧部、第二侧部和具有顶侧的主体部分。第一侧部和第二侧部各自具有底侧，并且主体部分磁耦合到第一侧部和第二侧部。铁氧体结构是多层的，并且主体部分的底侧偏离第一侧部的底侧并且偏离第二侧部。第一充电线圈的一部分和第二充电线圈的一部分被定位成与主体部分的顶侧相邻，位于第一侧部和第二侧部与主体部分的顶侧相邻的位置的内部。第一充电线圈的一部分与第一侧部的底侧相邻，并且第二充电线圈的一部分与第二侧部的底侧相邻。

在一个实施方案中，偏移量至少是第一充电线圈和/或第二充电线圈的厚度。在垂直于第一侧部和/或第二侧部的底侧的方向上测量该厚度。在另一个实施方案中，与主体部分的顶侧相邻的第一充电线圈的部分和第二充电线圈的部分以螺旋图案缠绕在与主体部分的顶侧平行的平面中。在另一个实施方案中，铁氧体结构具有第一边缘和第二边缘。第一边缘和第二边缘位于分割主体部分、第一侧部和第二侧部的平面的远侧。第一充电线圈和第二充电线圈延伸通过铁氧体结构的第一边缘和第二边缘。

用于无线功率传输的***包括第一充电线圈和第二充电线圈，第一充电线圈具有以第一绕组图案布置的一个或多个导体，第二充电线圈具有以第二绕组图案布置的一个或多个导体。该***包括铁氧体结构，铁氧体结构包括第一侧部、第二侧部和具有顶侧的主体部分。第一侧部和第二侧部各自具有底侧。主体部分的顶侧的一部分与第一侧部和第二侧部的底侧的一部分相邻，并且第一充电线圈的一部分和第二充电线圈的一部分被定位成与主体部分的顶侧相邻，位于第一侧部和第二侧部与主体部分的顶侧相邻的位置的内部。第一充电线圈的一部分与第一侧部的底侧相邻，并且第二充电线圈的一部分与第二侧部的底侧相邻。该***包括连接到第一充电线圈和第二充电线圈的反相器。反相器将信号注入第一充电线圈和第二充电线圈，其中所注入的信号产生电磁场，该电磁场在远离主体部分的顶侧的方向上辐射。

在一个实施方案中，第一充电线圈、第二充电线圈和铁氧体结构是初级垫的一部分，并且该***包括磁耦合到初级垫的次级垫。次级垫将来自电磁场的能量转换为电能。该***包括连接到次级垫的次级电路，其中次级电路从次级垫接收电能，并且调节电能以供负载使用。

一种用于通过磁共享链路进行无线功率传输的设备包括一个或多个发射器WPT垫，其中每个发射器WPT垫包括环绕铁氧体磁芯的一个或多个线圈，为每个WPT垫生成北极和南极。该设备包括一个或多个接收器WPT垫，其中每个接收器WPT垫包括环绕铁氧体磁芯的一个或多个线圈，为每个WPT垫生成北极和南极。该一个或多个发射器WPT垫和该一个或多个接收器WPT垫被布置成使得当一个或多个接收器WPT垫在一个或多个发射器WPT垫上方对准时，发射器WPT垫的每个北极在接收器WPT垫的南极的下方对准，并且发射器WPT垫的每个南极在接收器WPT垫的北极下方对准。

在一个实施方案中，发射器WPT垫的每个北极与接收器WPT垫的单个南极配对，并且发射器WPT垫的每个南极与接收器WPT垫的单个北极配对。在另一个实施方案中，一个或多个发射器WPT垫包括两个或更多个发射器WPT垫，并且一个或多个接收器WPT垫包括两个或更多个接收器WPT垫，并且该设备包括两个或更多个发射器WPT垫中的每一个之间的间隙，以及两个或更多个接收器WPT垫中的每一个之间的间隙。在另一实施方案中，两个或更多个发射器WPT垫之间的间隙以及两个或更多个接收器WPT垫之间的间隙大于发射器WPT垫和接收器WPT垫之间的间隙。在另一实施方案中，两个或更多个发射器WPT垫之间的间隙以及两个或更多个接收器WPT垫之间的间隙比发射器WPT垫和接收器WPT垫之间的间隙大至少四倍。

在一个实施方案中，一个或多个发射器WPT垫包括两个或更多个发射器WPT垫，并且一个或多个接收器WPT垫包括两个或更多个接收器WPT垫，并且该设备包括两个或更多个发射器WPT垫以及两个或更多个接收器WPT垫中的WPT垫的北极和南极之间的距离。该距离大于发射器WPT垫和接收器WPT垫之间的间隙。在另一实施方案中，两个或更多个发射器WPT垫和两个或更多个接收器WPT垫中的WPT垫的北极和南极之间的距离是发射器WPT垫和接收器WPT垫之间的间隙的至少四倍。在另一个实施方案中，该一个或多个发射器WPT垫包括两个发射器WPT垫，并且该一个或多个接收器WPT垫包括两个接收器WPT垫，并且两个接收器WPT垫垂直于两个发射器WPT垫定位。

在一个实施方案中，该一个或多个发射器WPT垫包括三个发射器WPT垫，并且该一个或多个接收器WPT垫包括三个接收器WPT垫，并且该三个接收器WPT垫被定位成其中第一发射器WPT垫和第二发射器WPT垫平行定位，并且第三发射器WPT垫垂直于第一发射器WPT垫和第二发射器WPT垫定位且定位成与第一发射器WPT垫和第二发射器WPT垫的端部相邻，并且该三个接收器WPT垫被布置成与所述三个发射器WPT垫相同，并且在无线功率传输期间从三个发射器WPT垫的位置取向180度。

在另一实施方案中，该一个或多个发射器WPT垫包括四个发射器WPT垫，并且该一个或多个接收器WPT垫包括四个接收器WPT垫，并且该四个发射器WPT垫被布置成其中第一发射器WPT垫和第二发射器WPT垫平行布置，并且第三发射器WPT垫和第四发射器WPT垫平行布置，其中第一发射器WPT垫和第二发射器WPT垫被定位成与第三发射器WPT垫和第四发射器WPT垫端对端，并且四个接收器WPT垫被布置成其中第一接收器WPT垫和第二接收器WPT垫平行，第三接收器WPT垫和第四接收器WPT垫垂直于第一接收器WPT垫和第二接收器WPT垫布置，其中第三接收器WPT垫位于第一接收器WPT垫和第二接收器WPT垫的第一端，并且第四接收器WPT垫位于第一接收器WPT垫和第二接收器WPT垫的第二端，第一端在第二端的远侧。

在一个实施方案中，该一个或多个发射器WPT垫中的每一个和该一个或多个接收器WPT垫中的每一个包括第一充电线圈和第二充电线圈，其中第一充电线圈具有以第一绕组图案布置的一个或多个导体，第二充电线圈具有以第二绕组图案布置的一个或多个导体。第一充电线圈的一部分和第二线圈的一部分被定位成与铁氧体结构的顶侧和底侧相邻。在另一个实施方案中，铁氧体结构是包括第一侧部、第二侧部和具有顶侧的主体部分的分离铁氧体结构。第一侧部和第二侧部各自包括底侧，并且主体部分的顶侧的一部分与第一侧部和第二侧部的底侧的一部分相邻。第一充电线圈的一部分和第二线圈的一部分被定位成与主体部分的顶侧相邻，位于第一侧部和第二侧部与主体部分的顶侧相邻的位置的内部，并且第一充电线圈的一部分与第一侧部的底表面相邻，并且第二充电线圈的一部分与第二侧部的底表面相邻。

在另一个实施方案中，该一个或多个发射器WPT垫和该一个或多个接收器WPT垫在充电期间取向，其中每个WPT垫的第一侧部和第二侧部比每个WPT垫的主体部分更靠近。在另一个实施方案中，该设备包括在第一充电线圈的部分和第二充电线圈的部分之间的定位成与主体部分的顶部相邻的间隙。在另一个实施方案中，主体部分磁耦合到第一侧部和第二侧部。在另一个实施方案中，与主体部分的顶表面相邻的第一充电线圈的部分和第二充电线圈的部分以螺旋图案缠绕在与主体部分的顶表面平行的平面中。在另一实施方案中，第一充电线圈的一个或多个导体和第二充电线圈的一个或多个导体各自包括以平行图案缠绕的两个线圈，其中第一充电线圈或第二充电线圈中的充电线圈的第一线圈被缠绕成与充电线圈的第二线圈相邻。

一种用于通过磁共享链路进行无线功率传输的设备包括两个或更多个发射器WPT垫，其中每个发射器WPT垫具有环绕铁氧体磁芯的一个或多个线圈，为每个WPT垫生成北极和南极，并且该设备包括两个或更多个接收器WPT垫，其中每个接收器WPT垫具有环绕铁氧体磁芯的一个或多个线圈，为每个WPT垫生成北极和南极。该设备包括两个或更多个发射器WPT垫中的每一个之间的间隙，以及两个或更多个接收器WPT垫中的每一个之间的间隙。两个或更多个发射器WPT垫之间的间隙以及两个或更多个接收器WPT垫之间的间隙大于发射器WPT垫和接收器WPT垫之间的间隙。该设备包括两个或更多个发射器WPT垫和两个或更多个接收器WPT垫中的WPT垫的北极和南极之间距离，其中该距离大于发射器WPT垫和接收器WPT垫之间的间隙。该两个接收器WPT垫被定位成垂直于两个发射器WPT垫。该两个或更多个发射器WPT垫和该两个或更多个接收器WPT垫被布置成使得当两个或更多个接收器WPT垫在两个或更多个发射器WPT垫上方对准时，发射器WPT垫的每个北极在接收器WPT垫的南极的下方对准，并且发射器WPT垫的每个南极在接收器WPT垫的北极下方对准。

在一个实施方案中，该两个或更多个发射器WPT垫中的每一个和该两个或更多个接收器WPT垫中的每一个包括第一充电线圈和第二充电线圈，其中第一充电线圈具有以第一绕组图案布置的一个或多个导体，第二充电线圈具有以第二绕组图案布置的一个或多个导体。第一充电线圈的一部分和第二线圈的一部分被定位成与铁氧体结构的顶侧和底侧相邻。铁氧体结构是包括第一侧部、第二侧部和具有顶侧的主体部分的分离铁氧体结构。第一侧部和第二侧部各自具有底侧，并且其中主体部分的顶侧的一部分与第一侧部和第二侧部的底侧的一部分相邻。第一充电线圈的一部分和第二线圈的一部分被定位成与主体部分的顶侧相邻，位于第一侧部和第二侧部与主体部分的顶侧相邻的位置的内部。第一充电线圈的一部分与第一侧部的底表面相邻，并且第二充电线圈的一部分与第二侧部的底表面相邻。

一种用于通过磁共享链路进行无线功率传输的***包括一个或多个发射器WPT垫，其中每个发射器WPT垫包括环绕铁氧体磁芯的一个或多个线圈，为每个WPT垫生成北极和南极，以及一个或多个接收器WPT垫，其中每个接收器WPT垫包括环绕铁氧体磁芯的一个或多个线圈，为每个WPT垫生成北极和南极。该一个或多个发射器WPT垫和该一个或多个接收器WPT垫被布置成使得当一个或多个接收器WPT垫在一个或多个发射器WPT垫上方对准时，发射器WPT垫的每个北极在接收器WPT垫的南极下方对准，并且发射器WPT垫的每个南极在接收器WPT垫的北极下方对准。该***包括连接到传输WPT垫的一个或多个充电线圈的反相器。反相器将信号注入一个或多个充电线圈，其中所注入的信号产生电磁场，该电磁场在远离传输WPT垫的顶侧的方向上辐射。

一种用于具有有线共享链路的无线功率传输垫的设备包括两个或更多个WPT垫，其中每个WPT垫具有两个或更多个充电线圈，所述充电线圈环绕铁氧体磁芯，为每个WPT垫生成北极和南极，并且两个或更多个WPT垫中的第一WPT垫的充电线圈与两个或更多个WPT垫中的第二WPT垫的充电线圈串联地有线连接。

在一个实施方案中，串联地有线连接的第一WPT垫的充电线圈是第一WPT垫的第一充电线圈，并且串联地有线连接的第二WPT垫的充电线圈是第二WPT垫的第一充电线圈，并且第一WPT垫的第二充电线圈与第二WPT垫的第二充电线圈串联地有线连接。在另一个实施方案中，该两个或更多个WPT垫是发射器WPT垫，并且该设备包括两个或更多个接收器WPT垫，其中该两个或更多个接收器WPT垫中的第一接收器WPT垫的充电线圈与该两个或更多个接收器WPT垫中的第二接收器WPT垫的充电线圈串联地有线连接。

在另一个实施方案中，串联地有线连接的第一接收器WPT垫的充电线圈是第一接收器WPT垫的第一充电线圈，并且串联地有线连接的第二接收器WPT垫的充电线圈是第二接收器WPT垫的第一充电线圈，并且第一接收器WPT垫的第二充电线圈与第二接收器WPT垫的第二充电线圈串联地有线连接。串联地有线连接的第一发射器WPT垫的充电线圈是第一发射器WPT垫的第一充电线圈，并且串联地有线连接的第二发射器WPT垫的充电线圈是第二发射器WPT垫的第一充电线圈，并且第一发射器WPT垫的第二充电线圈与第二发射器WPT垫的第二充电线圈串联地有线连接。

在一个实施方案中，该两个或更多个WPT垫是发射器WPT垫并且该设备包括两个或更多个接收器WPT垫，其被布置成使得当两个或更多个接收器WPT垫在两个或更多个发射器WPT垫上方对准时，发射器WPT垫的每个北极在接收器WPT垫的南极的下方对准，并且发射器WPT垫的每个南极在接收器WPT垫的北极下方对准。在另一个实施方案中，两个或更多个接收器WPT垫中的每个接收器WPT垫取向成以与两个或更多个发射器WPT垫中的一个发射器WPT垫相同的取向与所述一个发射器WPT垫对准。在另一个实施方案中，该两个或更多个接收器WPT垫中的每个接收器WPT垫具有北极和南极，并且接收器WPT垫取向成其北极与该两个或更多个发射器WPT垫中的发射器WPT垫的南极对准，并且接收器WPT垫的南极被取向成与该两个或更多个发射器WPT垫中的单独发射器WPT垫对准。

在一个实施方案中，该两个或更多个WPT垫是两个或更多个接收器WPT垫，并且该设备包括两个或更多个发射器WPT垫，其中发射器WPT垫的每个充电线圈被有线连接到单独的电源模块，并且串联地有线连接的接收器WPT垫的充电线圈被连接到负载。在另一实施方案中，当接收器WPT垫与发射器WPT垫对准时，该两个或更多个接收器WPT垫中的一个接收器WPT垫与该两个或更多个发射器WPT垫中的一个发射器WPT垫对准。对准的WPT垫的北极与对准的WPT垫的南极对准。

在一个实施方案中，该两个或更多个WPT垫是两个或更多个发射器WPT垫，并且该设备包括两个或更多个接收器WPT垫，其中接收器WPT垫的每个充电线圈被有线连接到负载，并且串联地有线连接的接收器WPT垫的充电线圈被连接到电源模块。在另一实施方案中，当接收器WPT垫与发射器WPT垫对准时，该两个或更多个接收器WPT垫中的一个接收器WPT垫与该两个或更多个发射器WPT垫中的一个发射器WPT垫对准。对准的WPT垫的北极与对准的WPT垫的南极对准。在另一个实施方案中，串联地有线连接的第一WPT垫的充电线圈和第二WPT垫的充电线圈各自具有两个或更多个导体，其中第一WPT垫的充电线圈的每个导体与第二WPT垫的充电线圈的对应导体串联地有线连接。

在一个实施方案中，该设备包括该两个或更多个WPT垫中的每一个之间的间隙。在另一实施方案中，该两个或更多个WPT垫是两个或更多个发射器WPT垫，并且该设备包括两个或更多个接收器WPT垫，并且该两个或更多个发射器WPT垫之间的间隙以及该两个或更多个接收器WPT垫之间的间隙各自大于发射器WPT垫和接收器WPT垫之间的间隙。在另一实施方案中，该两个或更多个WPT垫是两个或更多个发射器WPT垫，并且该设备包括两个或更多个接收器WPT垫，并且该设备在该两个或更多个发射器WPT垫和该两个或更多个接收器WPT垫中的WPT垫的北极和南极之间具有距离，其中该距离大于发射器WPT垫和接收器WPT垫之间的间隙。

在一个实施方案中，该两个或更多个WPT垫中的每一个的充电线圈包括第一充电线圈和第二充电线圈，其中第一充电线圈具有以第一绕组图案布置的一个或多个导体，第二充电线圈具有以第二绕组图案布置的一个或多个导体。第一充电线圈的一部分和第二充电线圈的一部分被定位成与铁氧体结构的顶侧和底侧相邻。在另一个实施方案中，铁氧体结构是包括第一侧部、第二侧部和具有顶侧的主体部分的分离铁氧体结构。第一侧部和第二侧部各自具有底侧，并且主体部分的顶侧的一部分与第一侧部和第二侧部的底侧的一部分相邻。第一充电线圈的一部分和第二线圈的一部分被定位成与主体部分的顶侧相邻，位于第一侧部和第二侧部与主体部分的顶侧相邻的位置的内部。第一充电线圈的一部分与第一侧部的底表面相邻，并且第二充电线圈的一部分与第二侧部的底表面相邻。在另一个实施方案中，与主体部分的顶表面相邻的第一充电线圈的部分和第二充电线圈的部分以螺旋图案缠绕在与主体部分的顶表面平行的平面中。

一种用于具有有线共享链路的无线功率传输垫的设备包括两个或更多个WPT垫，其中每个WPT垫具有环绕铁氧体磁芯的两个或更多个充电线圈，为每个WPT垫生成北极和南极。该两个或更多个WPT垫中的第一WPT垫的第一充电线圈与该两个或更多个WPT垫中的第二WPT垫的第一充电线圈串联地有线连接。第一WPT垫的第二充电线圈与第二WPT垫的第二充电线圈串联地有线连接。

一种用于具有有线共享链路的无线功率传输垫的***包括两个或更多个发射器WPT垫，其中每个发射器WPT垫具有环绕铁氧体磁芯的两个或更多个充电线圈，为每个发射器WPT垫生成北极和南极。该两个或更多个发射器WPT垫中的第一发射器WPT垫的第一充电线圈与该两个或更多个发射器WPT垫中的第二发射器WPT垫的第一充电线圈串联地有线连接，并且第一发射器WPT垫的第二充电线圈与第二发射器WPT垫的第二充电线圈串联地有线连接。该***包括两个或更多个接收器WPT垫，其中每个接收器WPT垫具有环绕铁氧体磁芯的两个或更多个充电线圈，为每个接收器WPT垫生成北极和南极。该两个或更多个接收器WPT垫中的第一接收器WPT垫的第一充电线圈与该两个或更多个接收器WPT垫中的第二接收器WPT垫的第一充电线圈串联地有线连接。第一接收器WPT垫的第二充电线圈与第二接收器WPT垫的第二充电线圈串联地有线连接。该***包括连接到传输WPT垫的两个或更多个充电线圈的一个或多个反相器。反相器将信号注入两个或更多个充电线圈，其中所注入的信号产生电磁场，该电磁场在远离传输WPT垫的顶侧的方向上辐射。

附图说明

为了使本发明的优点易于理解，通过参考附图中所示的具体实施方案来更具体地说明上文简要描述的本发明。应理解这些附图仅示出了本发明的典型实施方案而不该视为对其范围的限制，通过使用附图将更为具体详尽地描述和阐明本发明，其中：

图1示出了示例性感应功率传输(“IPT”)充电***的框图；

图2A描绘了双平面无线功率传输垫的第一实施方案的顶视图；

图2B描绘了双平面无线功率传输垫的第二实施方案的顶视图；

图2C描绘了双平面无线功率传输垫的第三实施方案的顶视图；

图2D描绘了双平面无线功率传输垫的第四实施方案的顶视图，其中每个充电线圈具有两个导体；

图3A描绘了无线功率传输垫的一个实施方案的侧面剖视图，其中充电线圈在一个平面中；

图3B描绘了具有铁氧体结构和缠绕在铁氧体结构周围的充电线圈的螺线管；

图3C描绘了具有铁氧体结构和缠绕在铁氧体结构周围的两个充电线圈的螺线管；

图3D描绘了无线功率传输垫的一个实施方案的侧面剖视图，其具有均匀的铁氧体结构和在铁氧体结构上方和下方延伸的充电线圈；

图3E描绘了无线功率传输垫的一个实施方案的侧面剖视图，其具有双面铁氧体结构和在铁氧体结构上方和下方部分延伸的伴随充电线圈；

图3F描绘了无线功率传输垫的另一个实施方案的侧面剖视图，其具有双面铁氧体结构和在铁氧体结构上方和下方部分延伸的伴随充电线圈，其中充电线圈的一部分相邻；

图3G描绘了无线功率传输垫的另一个实施方案的侧面剖视图，其具有双面铁氧体结构和在铁氧体结构上方和下方部分延伸的伴随充电线圈，其中充电线圈的一部分捆绑成束；

图4描绘了使用正方形绕组图案的双平面无线功率传输垫的另一实施方案的顶视图；

图5描绘了双平面无线功率传输垫的另一实施方案的顶视图，其中四个充电线圈布置成X图案；

图6描绘了双平面无线功率传输垫的另一实施方案的顶视图，其中四个充电线圈布置成并排图案；

图7描绘了具有双平面铁氧体结构的初级垫和次级垫的侧面剖视图；

图8是设备的一个实施方案的透视图，其中两个双平面发射器WPT垫位于顶部配置有磁共享链路的两个双平面接收器WPT垫之下；

图9是包括磁通路径的图8的实施方案的透视图；

图10是具有四个双平面WPT垫的设备的一个实施方案的透视图，所述双平面WPT垫配置为部分磁通量共享配置，并且包括两个磁通路径；

图11是用于双垫、四垫、六垫和八垫配置的顶部和底部WPT垫的顶视图，所有配置用于磁通量共享；

图12A是具有两个顶部WPT垫和两个底部WPT垫的设备的示意性框图的顶视图，其中顶部和底部WPT垫具有延伸超出WPT垫重叠处的铁氧体结构；

图12B是具有两个顶部WPT垫和两个底部WPT垫的设备的示意性框图的顶视图，其中顶部和底部WPT垫具有延伸超出WPT垫重叠处的铁氧体结构，并且顶部WPT垫的对准偏离中心；

图13是WPT垫设备的顶视图，其中WPT垫的充电线圈串联地有线连接；并且

图14是设备1400的示意图，其示出了发射器WPT垫和接收器WPT垫的侧视图，其中接收器WPT垫串联地有线连接，并且发射器WPT垫各自具有独立的电源模块。

具体实施方式

在整个本说明书中所提到的“一个实施方案”、“实施方案”或类似语句意是指结合该实施方案所述的具体特征、结构或特性包括在至少一个实施方案中。因此，在整个本说明书中，短语“在一个实施方案中”、“在实施方案中”和类似语句的出现可(但不一定)全部指同一实施方案，但是指“一个或多个(但不是所有)实施方案”，除非另外明确地指出。术语“包括”、“包含”、“具有”及其变型形式是指“包括但不限于”，除非另外明确地指出。列举的项目的列表并非暗示任何或所有的项目互相排斥和/或互相包含，除非另外明确地指出。术语“一个”、“一种”和“该”也指“一个或多个”，除非另外明确地指出。

此外，本发明所述的特征、结构或特性可在一个或多个实施方案中以任何合适的方式结合。在以下的说明中，提供了许多具体细节，例如编程示例、软件模块、用户选择、网络事务处理、数据库查询、数据库结构、硬件模块、硬件电路、硬件芯片等以便于彻底理解本发明的实施方案。然而，相关领域的技术人员应该认识到本发明可在没有一个或多个具体细节，或在用其他方法、部件、材料等的情况下实施。在其他情况下，众所周知的结构、材料或操作没有被详细地展示或描述，以避免使本发明各方面含混不清。

包括在本文中的示意性流程图通常阐述为为逻辑流程图。同样地，描述的顺序和标识的步骤指示所提供方法的一个实施方案。可设想与所述方法的一个或多个步骤或其部分在功能、逻辑或作用上等同的其他步骤和方法。另外，所用的格式和符号是用来解释方法的逻辑步骤，不应理解为对方法范围的限制。虽然在流程图中可使用各种箭头类型和线条类型，但是它们不应理解为是对该相应方法范围的限制。实际上，可使用一些箭头或其他连接头来仅指示方法的逻辑流程。例如，箭头可用来指示在所述方法所列举的步骤之间，未指定持续时间的等待或监控周期。另外，具体方法所进行的顺序可以严格遵循也可以不严格遵循所示的相应步骤的顺序。

图1描绘了用于无线功率传输的IPT充电***100的一个实施方案的示意框图。图1示出了示例性感应功率传输(“IPT”)充电***100的框图。图1的IPT充电***100是可包括IPT***102的***100的一个实施方案，如下所述。在其他实施方案中，IPT***102可用于充电以外的目的。IPT***102包括第一级104、第二级106以及通过气隙108在第一级104与第二级106之间的无线功率传输。***100包括负载110和电压源112。下面描述了IPT充电***100的元件。

在一个实施方案中，IPT充电***100包括具有LCL(即电感-电容-电感)负载谐振转换器118的第一级104，该LCL负载谐振转换器接收直流(“DC”)电压116并且在初级垫126中产生交流(“AC”)电压波形。例如，开关部分可以另选地以特定频率将DC电压116连接到LCL负载谐振部分以产生AC电压波形。在一些实施方案中，AC电压波形不是纯正弦波形，并且包括谐波电压。对LCL负载谐振转换器118进行滤波可降低谐波含量。

AC电压波形和相关联的电流被传输到初级垫126，初级垫产生由初级垫126的设计成形的电磁波形，以在朝向次级垫128的方向上辐射。通过磁耦合，在次级垫128中感应电磁波形，并且在次级垫128中产生AC电波形。次级垫128中具有特定电压波形和电流波形的电波形向次级电路130传输功率，次级电路可调节电压和电流以供负载110诸如电池138、电动机等使用。次级电路可包括整流器部分，并且还可包括DC-DC转换器，或者类似的电路来调节供给负载110的电压和/或电流。第二级106和负载110可以是车辆140的一部分。

主控制器120控制LCL负载谐振转换器118，并且次级解耦控制器132控制次级电路130。IPT充电***100还可包括用于位置检测122的一个或多个传感器。虽然用于位置检测122的传感器显示在第一级104中，但是本领域的技术人员将认识到，用于位置检测122的传感器的全部或部分可以位于第二级106、车辆140上或IPT***102的其他地方。在一个实施方案中，IPT充电***100包括提供第一级104和第二级106之间的通信的无线通信124、134。无线通信可用于控制、位置感测、识别等。

本文所述的IPT充电***100可包括由电压源112(诸如来自公用电力网)供电的功率因数级114，诸如初级交流电(“AC”)至直流电(“DC”)功率因数级。在一些实施方案中，初级AC-DC转换器级可被配置为将电网级电压转换为DC电压116(诸如DC母线电压)，以用于初级调谐谐振转换器。具有低输出纹波的DC输出电压对于大纹波***是优选的，以便防止无线感应功率传输***中出现调幅信号，该调幅信号可导致效率降低并且需要附加的复杂性。

在一些实施方案中，AC-DC转换器中的有源功率因数校正(“PFC”)可有助于确保电网电压和电流在相位上接近。PFC可以减少总电网电流要求并且典型地减少电网谐波(即由电压源112表示的电网)。电网供电公司通常对附接的工业设备具有特定谐波要求。通常电网供电公司还会对供给表现出低功率因数的工业设备的功率收取额外费用。

在本文所述的IPT充电***100中，一个或多个合适的级可用于PFC。例如，可使用一个或多个商用现货(“COTS”)AC-DC高效功率因数校正转换器。电网电压源112可为宽泛范围的电压输入，包括例如单相240VAC、三相208VAC或三相480VAC。在另一个实施方案中，400VDC输出可用于该级，并且400VDC通常是用于单相240VAC电网输入的标称电网输入的有效输出。在美国，具有30A电路的单相240VAC电网电压(适用于5kW IPT***)即使在不支持工业三相电压的地区也很普遍，并且可与IPT充电***100一起使用。

对于IPT充电***100，在一个实施方案中，第一级104包括由初级控制器120控制的LCL负载谐振转换器118，该初级控制器可接收来自LCL负载谐振转换器118的反馈信号并且可将控制信号发送至该LCL负载谐振转换器。初级控制器120可从用于位置检测122的对准传感器接收信息并且可使用无线通信124进行通信。LCL负载谐振转换器118耦合到初级垫126，该初级垫通过气隙108耦合到次级垫128。

虽然描绘了气隙108，但本领域的技术人员将认识到，初级垫126和次级垫128之间的空间的至少一部分包括其他材料和物质诸如混凝土、树脂、沥青、金属等。次级垫128连接到并联解耦拾波器，该并联解耦拾波器被示出为由次级解耦控制器132控制的次级电路130，该次级解耦控制器可接收反馈信号并且可将控制信号发送至次级电路130。次级解耦控制器132也可与用于位置检测136的对准传感器通信以便进行控制，并且可无线地通信134。次级电路130可连接到负载110诸如电池138，并且可对电池138充电。电池138可向另一个负载诸如电机控制器(未示出)提供功率。第二级106和负载110可位于车辆140中。

IPT***102的其他实施方案可包括用于其他目的的无线功率传输，例如用于诸如移动电话、电动剃刀、电动牙刷等消费电子设备的电池充电和供电。本领域的技术人员将认识到用于无线功率传输的其他用途，以及其他IPT***。

图2A描绘了双平面无线功率传输(“WPT”)垫200A的第一实施方案的顶视图。WPT垫200A可以是初级垫126或次级垫128。WPT垫200A包括第一充电线圈202和第二充电线圈204，第一充电线圈具有以第一绕组图案布置的一个或多个导体，第二充电线圈具有以第二绕组图案布置的一个或多个导体。在该实施方案中，第二充电线圈204的一部分被定位成与第一充电线圈202的一部分相邻。在一个示例中，第一充电线圈202和第二充电线圈204中的每一者包括一个导体。WPT垫(例如，200B、201)的其他实施方案还可以包括具有一个导体的充电线圈202、204。导体可以以螺旋图案缠绕，使得如果环从内部位置开始，则每个连续的环在不断增加的螺旋中与先前的环相邻。螺旋图案可能类似于阿基米德螺旋或运算螺旋。在一个实施方案中，第一充电线圈202和第二充电线圈204中的每一者的导体具有位于同一平面内的一部分。其他实施方案可以包括第一充电线圈202和第二充电线圈204，其中每个充电线圈包括两个或更多个导体。该两个或更多个导体可以平行地缠绕，如图2D的WPT垫203所描绘的。

在一个实施方案中，WPT垫200A包括多级铁氧体结构，该结构包括第一侧部208、第二侧部210和具有顶侧的主体部分206，其中每个侧部208、210包括底侧。在一个实施方案中，主体部分206的顶侧的一部分与第一侧部208和第二侧部210的底侧的一部分相邻。在该实施方案中，使顶侧部分208的一部分与第一侧部208和第二侧部210的底侧的一部分相邻包括主体部分206的顶侧与第一侧部208和第二侧部210的底侧共面。例如，第一侧部208和/或第二侧部210的底侧的一部分可以接触主体部分206的顶侧。在其他实施方案中，第一侧部208和第二侧部210的底侧可偏离主体部分206的底部，并且可高于或低于主体部分206的顶侧。

在该实施方案中，第一侧部208的底侧和第二侧部210的底侧不与主体部分206的底侧共面，而是相对于第一侧部208和第二侧部210的底侧的平面升高某个偏移量。在一个实施方案中，偏移量为至少第一充电线圈202和/或第二充电线圈204的厚度，其中该厚度在垂直于第一侧部208和/或第二侧部210的底侧的方向上测量。

在图2A中所描绘的实施方案中，与主体部分206相邻的第一充电线圈202的一部分和第二充电线圈204的一部分定位于主体部分206的顶侧上。例如，第一侧部208和/或第二侧部210的底侧可与主体部分206的顶侧接触。另外，第一充电线圈202的一部分与第一侧部208的底侧相邻，并且第二充电线圈204的一部分与第二侧部210的底侧相邻。使第一侧部208的底侧和第二侧部210的底侧相对于第一侧部208和第二侧部210的底侧的平面升高允许第一充电线圈202和第二充电线圈204具有与第一侧部208和第二侧部210相邻的部分，该部分相对于主体部分206的底侧的平面升高，这通常提供比扁平铁氧体结构更薄的WPT垫200A，如图3D所示。在图3F中以侧面剖视图示出了第一充电线圈202、第二充电线圈204、主体部分206、第一侧部208和第二侧部210的布置。

通过将两个线圈(例如202、204)布置成相邻，在第一充电线圈202和第二充电线圈204上方形成的电磁场可以是附加的，其中电流在第一充电线圈202和第二充电线圈204中循环，使得由第一充电线圈202和第二充电线圈204中的每一个形成的电磁场向上、在垂直于主体部分206的方向上、在从主体部分206朝向相邻的第一充电线圈202和第二充电线圈204的部分的方向上指向。在观察图2A时，电磁场将朝向观察者被引导到页面之外，如图3D至图3G中的虚线316、318所示。在相邻的第一充电线圈202和第二充电线圈204的部分上，所得的电磁通量图案318可以比第一充电线圈202和第二充电线圈204的电磁场316增加。

第一充电线圈202和第二充电线圈204的在第一侧部208和第二侧部210下方延伸的部分可以产生具有向下指向的部分的电磁场，该部分对于无线功率传输到次级垫128的充电可能是不可用的。将电磁场的该部分向下引导到第一侧部208和第二侧部210下方可能是有利的，使得电磁场的该部分可以指向地面或远离用户。

在图2A所示的实施方案中，第一充电线圈202和第二充电线圈204的在第一侧部208和第二侧部210下方的部分被描绘为展开并且可以处于与第一侧部208和第二侧部210的底侧312相邻的平面中。将第一充电线圈202和第二充电线圈204的导体并排保持在第一侧部208和第二侧部210下可能是不必要的，因为在向下方向上成形电磁场可能没有用，并且可能需要大于必要尺寸的侧部208、210。图2B中示出的WPT垫201描绘了第一充电线圈202和第二充电线圈204的在第一侧部208和第二侧部210下方捆绑成束在一起的部分。如图3G所示，将导体捆绑成束可包括多层导体(参见310)。在第一侧部208和第二侧部210的底部上将第一充电线圈202和第二充电线圈204的导体捆绑成束可以用于减小第一侧部208和第二侧部210的尺寸。虽然第一充电线圈202和第二充电线圈204的在第一侧部208和第二侧部210下方的部分将产生某种电磁场，但是将导体捆绑成束可用于减小导体长度，减小铁氧体结构的尺寸，并且可导致在捆绑成束的导体周围的电磁场在不需要成形的特定方向上未成形。

图2A的WPT垫200A和图2B的WPT垫200B中的铁氧体结构的主体部分206包括在第一侧部208和第二侧部210下方延伸的突片部分212。在一个实施方案中，突片部分212允许第一侧部208和第二侧部210磁耦合到主体部分206，并且可以为第一侧部208和第二侧部210提供方便的表面来接触主体部分206。需注意，突片部分212被描绘为具有小于第一充电线圈202和第二充电线圈204的最内绕组的特定宽度。凹口214形成在突片部分212的侧面，它可以是第一充电线圈202和第二充电线圈204从主体部分206的顶侧过渡到第一侧部208和第二侧部210的底侧的方便位置。随着绕组图案变化，本领域技术人员将认识到突片部分212和相关联凹口214的其他宽度。第一绕组图案和第二绕组图案也可以根据所需电磁场的成形要求而变化。

图2C描绘了双平面无线功率传输垫201的第三实施方案的顶视图。WPT垫201包括第一充电线圈202和第二充电线圈204，每个充电线圈均具有一个导体。WPT垫201的铁氧体结构包括各自为矩形(或正方形)的主体部分206、第一侧部208和第二侧部210，并且主体部分206不包括突片部分212。第一充电线圈202和第二充电线圈204缠绕主体部分206的边缘216，如图3E所示。

在一个实施方案中，第一充电线圈202和第二充电线圈204延伸超出主体部分206的边缘216的一段距离以适应导体的有限弯曲半径并容纳用于保持第一充电线圈202和第二充电线圈204的位置的结构，并且可以缠绕得比图3C所示更紧密，其中使用具有更紧密的弯曲半径的导体，或者保持第一充电线圈202和第二充电线圈204的位置的结构更柔软、更小等。通过将第一充电线圈和第二充电线圈缠绕在铁氧体结构周围，WPT垫200A、200B、201更紧密地匹配螺线管，其可以提供比在顶侧具有一个或多个充电线圈的WPT垫更强的磁场。

图2D描绘了双平面无线功率传输垫203的第四实施方案的顶视图，其中每个充电线圈具有两个导体。图2D的WPT垫203类似于图2C的WPT垫201，其中WPT垫201、203的铁氧体结构相同，但第一充电线圈202和第二充电线圈204各自具有平行缠绕的两个导体。使两个导体并联允许导体并联连接，这减少了施加到WPT垫203所需的电压量，如2015年6月29日提交的授予Patrice Lethellier等人的美国专利申请62186257中所述，该专利以引用方式并入本文以用于所有目的。

图3A描绘了无线功率传输垫300的一个实施方案的侧面剖视图，其中第一充电线圈202和第二充电线圈204在一个平面中。图3A描绘了用于例示另选设计的另一个实施方案。在该实施方案中，第一充电线圈202和第二充电线圈204的一部分308是相邻的。在图3A所示的设计中，两个线圈定位于单个平面铁氧体结构304的顶部。第一充电线圈202和第二充电线圈204中的每一个产生磁场316，该磁场被成形以远离铁氧体结构304向上辐射，使得所得的电磁通量图案318延伸得高于第一充电线圈202和第二充电线圈204中的单独每一个。

然而，第一充电线圈202和第二充电线圈204的远离中心的部分也产生电磁通量320并且不容易彼此组合，使得只有在相邻部分上方的部分才组合形成增强的电磁通量图案318。另外，第一充电线圈202和第二充电线圈204不缠绕铁氧体结构，因此产生的磁通量小于缠绕铁氧体结构的其他设计。在第一充电线圈202和第二充电线圈204的该部分上方的电磁通量320不会以任何显著的方式促进向第二垫128传输功率，并且通常是不期望的。泄漏电磁通量可能使得更难以符合规定并且可能需要屏蔽、防止人类接近的阻隔物等。消除或最小化泄漏电磁通量，诸如图3A中的电磁通量320，在许多情况下是有益的。

图3B描绘了具有铁氧体结构304和缠绕在铁氧体结构304周围的充电线圈322的螺线管301A。铁氧体结构304和充电线圈322呈典型螺线管301A的形式。将充电线圈322缠绕在铁氧体结构304周围提供了强电磁场324，其一端具有北极而另一端具有南极。电磁场324受到铁氧体结构304和充电线圈322的形状的影响。铁氧体结构304可以成形为矩形棱柱，其顶侧为平面，如图2C的WPT垫201的主体部分206所示，或者是其他形状。

图3C描绘了另一个螺线管301B，其具有铁氧体结构304和缠绕在铁氧体结构304周围的两个充电线圈326、328。通过将图3B的螺线管301A的充电线圈322分成两个充电线圈326、328，北极和南极可以分开，然后可以形成电磁场330，该电磁场比图3B的螺线管301A的电磁场324从铁氧体结构304更远地延伸。

图3D描绘了无线功率传输垫301C的一个实施方案的侧面剖视图，其具有均匀的铁氧体结构304和在铁氧体结构304上方和下方延伸的充电线圈。通过将第一充电线圈202和第二充电线圈204缠绕到铁氧体结构304的底侧或者通过将第一充电线圈202和第二充电线圈204馈送通过铁氧体结构304中的间隙(未示出)，第一充电线圈202和第二充电线圈204的部分310位于铁氧体结构304的底侧312下方，并且远离铁氧体结构304的底侧312向下辐射电磁通量332。因此，针对图3D的WPT垫301C修改了图3A的WPT垫300的不需要的电磁通量320，使得不需要的电磁通量332向下辐射，这可以更容易地受到控制。例如，不需要的电磁通量332的至少一部分可以被引导到WPT垫301C被接地安装的地面。在其他实施方案中，可以在WPT垫301C下方采取屏蔽或措施以最小化影响。图3D中描绘的WPT垫301C的设计的缺点在于，WPT垫301C具有第一充电线圈202和第二充电线圈204的部分310以及用于第一充电线圈202和第二充电线圈204的任何相关联的支撑结构的增加的厚度。为WPT垫(例如300、301C)增加厚度可能是不方便的。

图3E描绘了无线功率传输垫302A的一个实施方案的侧面剖视图(例如，图2C的修改的部分A-A')，其具有双平面铁氧体结构和伴随的充电线圈202、204，这两个线圈在铁氧体结构部分的上方和下方延伸。与图3D的WPT垫301C类似，第一充电线圈202和第二充电线圈204的一部分310在铁氧体结构下方延伸。然而，该铁氧体结构被修改为包括主体部分206、第一侧部208和第二侧部210，如图2A至图2D的WPT垫200A、200B、201、203所示。通过如图所示将第一侧部208和第二侧部210放置在主体部分206上方，或者至少相对于主体部分206升高，其中第一侧部208和第二侧部210下方的部分310被提升到它们在图3D的WPT垫301C中所在位置的上方，可以使图3E的WPT垫302A的总厚度比图3D的WPT垫301C更薄。此外，不需要的电磁通量332的至少一部分再次远离第一侧部208和第二侧部210的底部向下指向。

在一个实施方案中，诸如针对图2A的WPT垫200A、图2B的WPT垫200B所描绘的，第一充电线圈202和第二充电线圈204可以路由穿过与主体部分206的突片部分212相邻的凹口214。将第一充电线圈202和第二充电线圈204路由穿过凹口214可以是一种方便的方法来保持第一充电线圈202和第二充电线圈204的在主体部分206上方的部分308的形状，同时允许第一充电线圈202和第二充电线圈204过渡到第一侧部208和第二侧部210的底部312。虽然第一充电线圈202和第二充电线圈204的路径被描绘为直的，但是本领域技术人员将认识到，第一充电线圈202和第二充电线圈204可以弯曲成路由穿过凹口214。

在另一个实施方案中，诸如在图2C的WPT垫201和图2D的WPT垫203中描绘的，第一充电线圈202和第二充电线圈204可以围绕主体部分206的边缘216布线。使第一充电线圈202和第二充电线圈204围绕主体部分206的边缘216布线可以允许比图2A的WPT垫200A和图2B的WPT垫200B中描绘的更紧凑的铁氧体结构。为清楚起见，除了每个充电线圈202、204的单个导体334之外，未示出第一充电线圈202和第二充电线圈204从主体部分206上方到第一侧部208和第二侧部210下方的布线。

图3F描绘了无线功率传输垫302B的另一实施方案的侧面剖视图，其具有双平面铁氧体结构以及在铁氧体结构部分的上方和下方延伸的伴随的第一充电线圈202和第二充电线圈204，其中第一充电线圈202和第二充电线圈204的一部分是相邻的。WPT垫302B的铁氧体结构可以类似于WPT垫302A的铁氧体结构，不同的是主体部分206可以更小，使得WPT垫302A的总宽度可以小于图3E的WPT垫302A。具有第一充电线圈202和第二充电线圈204的较小主体部分206可以在主体部分206上方具有电磁通量图案318，其小于第一充电线圈202和第二充电线圈204被分开的位置处的电磁通量，但是可以提供更紧凑的设计。在其他实施方案中，减小第一充电线圈202和第二充电线圈204之间的空间可以是将附加的绕线添加到第一充电线圈202和第二充电线圈204的结果。本领域技术人员将认识到在第一充电线圈202和第二充电线圈204之间具有空间和不具有空间的其他设计。

图3G描绘了无线功率传输垫303的另一实施方案的侧视图，其具有双平面铁氧体结构以及在铁氧体结构部分的上方和下方延伸的伴随的第一充电线圈202和第二充电线圈204，其中充电线圈的一部分310捆绑成束。如果第一侧部208和第二侧部210下方的电磁通量332是不需要的，将第一充电线圈202和第二充电线圈204的部分310保持在平面中可能是不必要的。为了减小铁氧体结构的宽度，第一充电线圈202和第二充电线圈204在第一侧部208和第二侧部210下方的部分310可以被捆绑成束，使得第一侧部208和第二侧部210的宽度可以缩短。来自第一充电线圈202和第二充电线圈204在第一侧部208和第二侧部210下方的部分310的不需要的电磁通量332将被不同地成形，这可能是不重要的。

需注意，第一充电线圈202和第二充电线圈204的部分308的成形可用于对铁氧体结构上方的电磁通量图案318进行成形。导体的类型、导体的间距、导体的布线等可用于修改铁氧体结构上方的电磁通量图案318。

图4描绘了使用正方形绕组图案的双平面无线功率传输垫400的另一实施方案的顶视图。WPT垫400描绘了缠绕第一充电线圈402和第二充电线圈404的另一种方式，其改变WPT垫400上方的电磁通量的形状。正方形图案可以生成沿第一充电线圈402和第二充电线圈404之间的轴更均匀的电磁通量。

图5描绘了双平面无线功率传输垫500的另一实施方案的顶视图，其中四个充电线圈502布置成X图案。与WPT垫500相关联的铁氧体结构包括主体部分504和侧部506、508、510、512，其类似于图2A的WPT垫201和图3D的WPT垫303中所示的那些，但包括附加的充电线圈502和侧部510、512。虽然描绘了“D”形充电线圈502，但是可以使用其他充电线圈设计。例如，充电线圈502可以被成形为具有指向主体部分504的中心的尖头部分。充电线圈502可以连接到每个，在远离主体部分504的顶侧的方向上在主体部分504上方产生电磁场。然而，X图案可能不像其他设计那样有效地在线圈之间共享通量。

图6描绘了双平面无线功率传输垫600的另一实施方案的顶视图，其中四个充电线圈602布置成并排图案。与图5的WPT垫500类似，图6的WPT垫600包括具有主体部分604以及侧部606、608、610、612的铁氧体结构。WPT垫600包括采用正方形绕组图案的充电线圈602，其可以更有效地填充主体部分604上方的空间，以产生比“D”形绕组图案或其他绕组图案更均匀的电磁场。

在另一个实施方案(未示出)中，WPT垫201、203的铁氧体结构可以与正方形绕组图案一起使用。在另一个实施方案中，铁氧体结构可以被分离(例如沿着线614)，从而提供图2B的两个WPT垫200B。在另一个实施方案中，铁氧体结构可以被分离(例如沿着线614)并在其间具有间隙，从而提供图2C的两个WPT垫201。在该实施方案中，第一充电线圈202和第二充电线圈204可延伸超过主体部分206的边缘216。在另一相关实施方案中，WPT垫201可以是初级垫126的一部分，并且两个附加WPT垫201可以形成次级垫128。在一个示例中，次级垫128的WPT垫201可以被定位成垂直于初级垫126的WPT垫201，形成正方形形状，其中磁通量可以在环形图案中被有效地共享。

与图3G的WPT垫303一样，充电线圈602的在侧部606、608、610、612下方的部分可以被捆绑成束或以其他方式压缩。本领域技术人员将认识到具有多个充电线圈和双平面铁氧体结构的其他绕组图案。例如，WPT垫可包括三个充电线圈、五个充电线圈、两个或更多个导体被线圈缠绕在一起并且并联连接等。

图7描绘了具有双平面铁氧体结构的初级垫126和次级垫128的侧面剖视图。初级垫126和次级垫128可以类似于图2C的WPT垫201，其中次级垫128倒置。描绘了磁通路径702，其示出了磁通量如何延伸穿过初级垫126的铁氧体结构，在一端穿过气隙108，在另一端穿过次级垫128的铁氧体结构并穿过气隙108。磁通线不完整，并且仅旨在描绘磁通量的路径。本领域技术人员将认识到在初级垫126和次级垫128之间形成的电磁场的其他细节。

在一个实施方案中，一种用于无线功率传输的设备包括一个或多个发射器WPT垫以及一个或多个接收器WPT垫(例如，200A、200B、201、203、301C、302A、302B、303、400)。每个WPT垫(例如200A、200B、201、203、301C、302A、302B、303、400)包括环绕铁氧体磁芯(例如206、208、210、304)的一个或多个线圈(例如202、204)，从而为每个WPT垫生成北极和南极。所述一个或多个发射器WPT垫和所述一个或多个接收器WPT垫被布置成使得当所述一个或多个接收器WPT垫在所述一个或多个发射器WPT垫上方对准时，发射器WPT垫的每个北极在接收器WPT垫的南极下方对准，并且发射器WPT垫的每个南极在接收器WPT垫的北极下方对准。

例如，图8是设备800的一个实施方案的透视图，其具有四个双平面WPT垫，这四个垫被配置为部分磁通量共享配置并且包括两个磁通路径806、808。设备800包括平行定位的两个发射器WPT垫802，以及定位于发射器WPT垫802上方的两个接收器WPT垫804。在设备800中，存在部分磁通量共享，其中单个发射器WPT垫802和单个接收器WPT垫804共享磁通量。虽然设备800可以允许更灵活的WPT垫布置，例如串联布置，但是不均等的功率共享存在更高的可能性，这可能需要其他电子器件来确保相等的功率共享。

又如，图9是设备900的一个实施方案的透视图，其中两个发射器双平面WPT垫902在顶部配置有磁共享链路的两个双平面接收器WPT垫904下方。每个WPT垫902、904包括北极“N”和南极“S”，其中WPT垫(例如发射器垫902)的北极N与另一WPT垫(例如，接收器垫904)的南极S对准。通常，如图7所示，与发射器WPT垫902相比，接收器WPT垫904是上下颠倒的。图10是图9的设备900的一个实施方案的透视图，其包括磁通路径906。在一个实施方案中，发射器WPT垫902的每个北极N与接收器WPT垫904的单个南极S配对，并且发射器WPT垫902的每个南极S与接收器WPT垫904的单个北极N配对。需注意，磁通路径横穿WPT垫902、904的铁氧体磁芯，然后竖直地穿过从北极N到南极S的气隙128(参见磁通路径906的较深虚线)。

需注意，所描绘的磁通路径906是理想化的，并且一些泄漏可能发生在北极/南极过渡之外。在存在两个或更多个发射器WPT垫902和两个或更多个接收器WPT垫904的情况下，在一个实施方案中，在发射器WPT垫902之间存在间隙908，并且在接收器WPT垫904之间存在间隙910。在WPT垫902、904之间具有与气隙128相比相对较大的间隙有助于减少WPT垫902、904的北极N和南极S之间的漏磁通。在一个实施方案中，WPT垫902、904之间的间隙908、910是气隙128的两倍以上。在另一个实施方案中，为了进一步减少漏磁通，两个或更多个发射器WPT垫902之间的间隙908以及两个或更多个接收器WPT垫904之间的间隙910比发射器WPT垫902和接收器WPT垫904之间的间隙128大至少四倍。本领域技术人员将认识到WPT垫902、904之间的间隙908、910与气隙128之间的合理比率，以最小化通量泄漏。

在另一实施方案中，其中设备(例如，900)包括两个或更多个发射器WPT垫902以及两个或更多个接收器WPT垫904，两个或更多个发射器WPT垫904和两个或更多个接收器WPT垫904中的WPT垫的北极和南极之间的距离(例如912)大于发射器WPT垫902和接收器WPT垫904之间的间隙128。例如，距离912可以是气隙128的两倍以上。在另一实施方案中，两个或更多个发射器WPT垫902和两个或更多个接收器WPT垫904中的WPT垫的北极和南极之间的距离912是发射器WPT垫902和接收器WPT垫904之间的间隙128的至少四倍。通过将WPT垫902、904的北极和南极相对于气隙128的长度扩展，可以使磁通量泄漏相对于磁极之间的距离912接近或小于气隙128的设计减少。

有利地，使穿过WPT垫902、904的磁通路径906穿过所有WPT垫902、904将有助于减少线圈202、204之间由于变化的参数(诸如不等的气隙128、不等的线圈长度、部件变化等)引起的不均等的功率共享。减少不均等的功率共享是有益的，因此线圈不会比另一个线圈吸收更多的功率，否则可能导致不均匀的加热、不均匀的部件压力、低效率等。

在设备900包括两个发射器WPT垫902和两个接收器WPT垫904的情况下，如图9和图10所示，在一个实施方案中，两个接收器WPT垫904被定位成垂直于两个发射器WPT垫902。垂直布置可以便于WPT垫902、904的对准，以减少磁通量泄漏等。其他设计可以包括其他布置，例如采用菱形图案。

图11是用于双垫、四垫、六垫和八垫配置的顶部和底部WPT垫的顶视图，所有都配置用于磁通量共享。对于双垫示例，存在对准的顶部垫1102(即，接收器WPT垫)和底部垫1112(即，发射器WPT垫)。在充电期间，顶部垫1102将在底部垫1112的顶部上方对准。

在四垫设计中，存在平行的两个顶部垫1104，以及平行定位但垂直于顶部垫1104的两个底部垫1114，如图9和图10所示。在6垫设计中，存在三个顶部垫1106和三个底部垫1116，其中顶部垫1106中的两个平行，第三个垫被定位成沿着这两个平行的垫的公共边缘。底部垫1116采用类似的布局，第三垫位于相对端。在这种布置中，三个顶部垫1106和三个底部垫1116的北极和南极可以对准。可以对间距、线圈布局和垫长度加以选择，使得北极和南极在顶部垫1106和底部垫1116之间对准。

对于八垫设计，存在四个顶部垫1108和四个底部垫1118，其中顶部垫中的两个垫平行，第三个垫在平行垫的一端，并且第四个垫在平行垫的另一端。底部垫1118如图11所示布置，其中两组平行垫端对端地摆放。同样，可以对间距、线圈布局和垫长度加以选择，使得北极和南极在顶部垫1108和底部垫1118之间对准。在该布局中，顶部垫布局和底部垫布局可以颠倒。

具有多个WPT垫的布局有利于增加功率，同时保持共享磁通量，以帮助减少WPT垫的线圈之间的不均等功率共享，从而允许重复单个电源设计，由此允许设计具有增加的功率。单个电源设计可以较少依赖于电子手段来克服功率共享。需注意，也可以使用各种线圈设计，诸如具有多个平行线圈、串联连接的线圈等设计。

图12A是具有两个顶部WPT垫1204和两个底部WPT垫1202的设备1200的示意性框图的顶视图，其中顶部WPT垫1202和底部WPT垫1204具有延伸超出WPT垫1202、1204重叠处的铁氧体结构。在一个实施方案中，每个WPT垫1202、1204具有单个铁氧体结构，诸如图3D的设备301C，并且线圈(例如202、204)可以被布置成具有从WPT垫1202、1204的端部定位的北极和南极。WPT垫1202、1204间隔开，使得铁氧体结构的部分在上方和下方延伸超出WPT垫1202、1204，如图12A所示。在使用双平面WPT垫(例如200A、200B、201、203、302A-C、400)的情况下，每个可具有主体部分206以及两个细长侧部1206。利用该布置，WPT垫1202、1204更能容忍WPT垫1202、1204之间的不对准，因为在任何方向上的不对准仍将导致WPT垫1202、1204的铁氧体结构的重叠。

图12B是具有两个顶部WPT垫1204和两个底部WPT垫1202的设备的示意性框图的顶视图，其中顶部WPT垫1202和底部WPT垫1204具有延伸超出WPT垫1202、1204重叠处的铁氧体结构，并且顶部WPT垫1204的对准偏离中心。在该实施方案中，当顶部WPT垫1204在两个方向上偏移时(即，在X和Y上偏移，其中Z平面竖直并且将从页面出来)，WPT垫1202、1204的铁氧体结构的细长侧部1206足够长以允许以大量偏移重叠。与偏移使得WPT垫1202、1204的铁氧体结构不完全重叠的情况相比，重叠允许更高程度的磁耦合。

在一个实施方案中，设备可包括两个或更多个WPT垫(例如，类似于上述的WPT垫200A、200B、201、203、301C、302A、302B、303、400)，其具有环绕铁氧体磁芯(例如206、208、210、304)的两个或更多个充电线圈(例如，202、204)以为每个WPT垫生成北极N和南极S.对于该设备，所述两个或更多个WPT垫中的第一WPT垫的充电线圈(例如，202)与所述两个或更多个WPT垫中的第二WPT垫的充电线圈(例如，202)串联地有线连接。在一个实施方案中，串联地有线连接的第一WPT垫的充电线圈是第一WPT垫的第一充电线圈(例如，202)，并且串联地有线连接的第二WPT垫的充电线圈包括第二WPT垫的第一充电线圈(例如，204)，并且第一WPT垫的第二充电线圈(例如，204)与第二WPT垫的第二充电线圈(例如，204)串联地有线连接。有利地，在WPT垫之间将充电线圈串联地有线连接导致在对准条件不太理想的情况下WPT垫之间更均等的功率共享。例如，如果一个发射器WPT垫比另一发射器WPT垫更靠近其对应的接收器WPT垫，而没有诸如与图9的设备900全磁共享，则串联地有线连接的充电线圈导致的有线共享使得线圈之间的功率共享比将所有充电线圈单独有线连接或并联连接的情况更均等。

在一个实施方案中，第一WPT垫1302的一个充电线圈(例如，202)串联连接到第二WPT垫1304的一个充电线圈(例如，202)。例如，WPT垫1302、1304的一个或多个其他充电线圈可能不能串联连接。又如，WPT垫(例如，1302、1304)可各自具有两个充电线圈202、204，并且WPT垫1302、1304的第一充电线圈202串联地有线连接，并且WPT垫1302、1304的第二充电线圈204也串联地有线连接，例如如图13所示。

图13为WPT垫设备1300的一个示例的顶视图，其中两个WPT垫1302、1304的充电线圈202、204串联地有线连接。设备1300可包括WPT垫1302、1304，所述WPT垫类似于上述WPT垫200A、200B、201、203、301C、302A、302B、303、400。WPT垫1302、1304可为发射器垫126或接收器垫128。每个WPT垫1302、1304可包括第一充电线圈202和第二充电线圈204。充电线圈202、204以产生磁通量而不引起磁通量取消的方式串联连接。例如，第一WPT垫1302和第二WPT垫1304的第一充电线圈202可被缠绕以生成北极N，而第一WPT垫1302和第二WPT垫1304的第二充电线圈204可被缠绕以生成南极S。例如，接收器WPT垫可如图10的设备1000中所示。在另一个实施方案中，第一WPT垫1302的第一充电线圈202可被缠绕以生成北极N并与第二WPT垫1304的第一充电线圈202串联缠绕以生成南极S，同时第一WPT垫1302的第二充电线圈204可被缠绕以生成南极S并与第二WPT垫1304的第二充电线圈204串联缠绕以生成北极N，其中接收器WPT垫作为图9和图10的设备900对准。

在一个实施方案中，发射器WPT垫126具有串联连接的一个或多个充电线圈202、204，而接收器WPT垫128具有未串联连接的充电线圈。在另一个实施方案中，发射器WPT垫126和接收器WPT垫128均具有串联连接的充电线圈。在另一个实施方案中，WPT设备的接收器WPT垫128具有串联连接的充电线圈，而发射器WPT垫126未串联连接。图14示出了该实施方案。

图14是设备1400的示意图，其示出了发射器WPT垫126和接收器WPT垫128的侧视图，其中接收器WPT垫128串联地有线连接，并且发射器WPT垫126各自具有独立的电源模块1402。本领域的技术人员将认识到，实际的具体实施将具有旋转和定位的发射器WPT垫126和接收器WPT垫128，并且该图示仅仅是为了示出发射器WPT垫126和接收器WPT垫128的连接。在一个实施方案中，发射器WPT垫126和接收器WPT垫128的侧视图类似于图7的设备700。其他实施方案可包括布置诸如图9和图10的设备900以及图10的设备1000，其可类似于图14的设备1400的WPT垫126、128。在其他实施方案中，设备1400可包括如图3D所示的单层铁氧体结构。也可使用WPT垫126、128的其他配置，诸如具有位于相关联的铁氧体结构的一侧上的充电线圈的圆形WPT垫，诸如图3A中所示。

在该实施方案中，接收器WPT垫128的充电器线圈202、204可被有线地连接到一个或多个二极管电桥1404，其随后可馈送负载1406。二极管电桥1404和负载1406可如图1的***100所描绘的那样配置。此外，虽然图14中为简单起见示出了二极管电桥1404和负载1406，但本领域的技术人员将认识到，其他元件可被包括在次级电路130中，该次级电路可包括二极管电桥1404。例如，次级电路130可包括转换器、控制电路、稳压器或本领域技术人员已知的其他元件。

在另一个实施方案中，发射器WPT垫126与充电线圈202、204串联地有线连接，并且接收器WPT垫128的充电线圈202、204未串联连接。在另一个实施方案中，发射器WPT垫126与充电线圈202、204串联地有线连接，并且接收器WPT垫128的充电线圈202、204也如图所示串联连接。在一个实施方案中，在充电线圈202、204串联连接的情况下，第一WPT垫1302和第二WPT垫1304的每个充电线圈可包括两个或更多个导体，并且第一WPT垫的充电线圈的每个导体与第二WPT垫的充电线圈的对应导体串联地有线连接。例如，充电线圈202、204可被配置为图2D的设备203，不同的是，WPT垫的两个充电线圈202、204未如图2D所示连接，而是被有线连接到另一个WPT垫的充电线圈。充电线圈如图2D所示并行缠绕可有利于充电线圈的串联接线以便增加充电线圈的功率容量。

虽然具有两个发射器WPT垫126和两个接收器WPT垫128的实施方案在图14中示出，但是还有具有一个发射器WPT垫126和一个接收器WPT垫128以及具有三个或更多个发射器WPT垫126和三个或更多个接收器垫128的其他配置，其中一些或所有充电线圈(例如，202、204)串联地有线连接。在充电线圈如图13所示串联地有线连接的一些实施方案中，WPT垫(例如，1302、1304)可以是如图2A至图2D、图3D至图3G和图4所示的双平面WPT垫(例如，200A、200B、201、203、302A、302B、303、400)，或者可包括如图3D所示的单层铁氧体结构。

在一些实施方案中，使用磁通量共享和串联连接的线圈来增加在WPT设备内共享的等同功率。例如，其中发射器WPT垫126和接收器WPT垫128被布置为如图10的设备1000中所示，在发射器WPT垫1002和接收器WPT垫1004中的任一者或两者上连接充电线圈可提供磁通量共享和由于串联连接的充电线圈202、204的共享。例如，其中图10的设备1000的发射器WPT垫1002和接收器WPT垫1004中的任一者或两者如图13所示为有线的，图10所示的磁耦合与如图13所示的串联接线匹配。因此，磁通量共享将有助于将特定WPT垫(例如，1002或1004)的两个充电线圈202、204之间的功率均衡，而如图13所示的串联接线将有助于将在两个相邻组的WPT垫1002、1004之间共享的功率均衡。因此，类似于图10所示配置的配置可提供各种充电线圈202、204之间的功率均衡的量度。

与磁通量共享一样，WPT垫(例如，1002、1004、1302、1304、126、128)可被配置为具有在北极N和南极S之间的特定距离，并且也可间隔开一定距离，使得两极之间的间距和/或距离大于发射器WPT垫126和接收器WPT垫128之间的间隙108。使WPT垫间隔开并且使具有北极N和南极S的WPT垫参照发射器WPT垫126和接收器WPT垫128之间的间隙108间隔开一定距离，增加了磁通量共享，如设计为具有较少漏磁通量。

在不脱离本发明实质或本质特性的情况下，本发明可以其他具体形式呈现。无论从哪个方面来看，都应将所述实施方案视为仅为例示性的而非限制性的。因此，本发明的范围由所附权利要求书指明而非上述说明内容指明。落入权利要求等同物的意义和范围内的所有变化都包括在其范围内。

Claims (20)

1.一种无线功率传输设备，包括：

第一充电线圈，所述第一充电线圈包括以第一绕组图案布置的一个或多个导体；

第二充电线圈，所述第二充电线圈包括以第二绕组图案布置的一个或多个导体；和

多层铁氧体结构，所述多层铁氧体结构包括第一侧部、第二侧部和在第一层的主体部分，所述主体部分包括沿着平面的顶侧，所述第一侧部和所述第二侧部各自包括沿着所述平面的底侧，

其中所述主体部分的所述顶侧的一部分与所述第一侧部和所述第二侧部的所述底侧的一部分相邻，并且

其中所述第一充电线圈的一部分和所述第二充电线圈的一部分被定位成与所述第一层中的主体部分的沿着所述平面的顶侧相邻，并且位于所述第一侧部和所述第二侧部与所述主体部分的所述顶侧相邻的位置的内部，所述第一充电线圈的一部分与所述第一侧部的沿着所述平面的底侧相邻，并且所述第二充电线圈的一部分与所述第二侧部的沿着所述平面的底侧相邻。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述主体部分磁耦合到所述第一侧部和所述第二侧部。

3.根据权利要求1所述的设备，还包括在所述第一充电线圈的所述部分和所述第二充电线圈的所述部分之间的定位成与所述主体部分的所述顶侧相邻的空间。

4.根据权利要求1所述的设备，其中所述铁氧体结构的所述主体部分、所述第一侧部和所述第二侧部分开，并且其中所述主体部分的所述顶侧与所述第一侧部的所述底侧和所述第二侧部的所述底侧接触。

5.根据权利要求1所述的设备，其中与所述主体部分的所述顶侧相邻的所述第一充电线圈的所述部分和所述第二充电线圈的所述部分以螺旋图案缠绕在与所述主体部分的所述顶侧平行的平面中。

6.根据权利要求1所述的设备，其中所述铁氧体结构包括第一边缘和第二边缘，所述第一边缘和所述第二边缘位于将所述主体部分、所述第一侧部和所述第二侧部分割的平面的远侧，所述第一充电线圈和所述第二充电线圈延伸通过所述铁氧体结构的所述第一边缘和所述第二边缘。

7.根据权利要求1所述的设备，其中所述铁氧体结构还包括多个凹口，每个凹口在所述主体部分与所述第一侧部和所述第二侧部中的一者之间在过渡期间容纳所述第一充电线圈和所述第二充电线圈中的一者的一部分。

8.根据权利要求1所述的设备，其中所述主体部分接合到所述第一侧部和所述第二侧部。

9.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一充电线圈的与所述第一侧部的所述底侧相邻的所述部分被缠绕以将所述一个或多个导体分组成图案，所述图案使导体长度和距所述第一充电线圈和所述第二充电线圈之间的所述主体部分的中心点的距离中的一者或多者最小化。

10.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一充电线圈的所述一个或多个导体和所述第二充电线圈的所述一个或多个导体各自包括以平行图案缠绕的两个线圈，其中所述第一充电线圈或所述第二充电线圈中的充电线圈的第一线圈被缠绕成与所述充电线圈的第二线圈相邻。

11.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一充电线圈和所述第二充电线圈的所述一个或多个导体中的每一个在所述主体部分上方堆叠成层，每个层位于与所述主体部分的所述顶侧平行的平面中。

12.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一充电线圈和所述第二充电线圈以及所述铁氧体结构包括第一垫部分并且还包括第二垫部分，所述第二垫部分包括两个或更多个附加充电线圈和被布置成与所述第一垫部分相同的附加铁氧体结构，其中所述第一垫部分和所述第二垫部分被布置成形成充电垫。

13.根据权利要求1所述的设备，其中所述设备是无线功率传输***的初级垫的一部分，并且还包括连接到所述第一充电线圈和所述第二充电线圈的反相器，所述反相器将信号注入所述第一充电线圈和所述第二充电线圈，其中所注入的信号产生电磁场，所述电磁场在远离所述主体部分的所述顶侧的方向上辐射。

14.根据权利要求13所述的设备，还包括磁耦合到所述初级垫的次级垫，所述次级垫将来自所述电磁场的能量转换为电能，并且还包括连接到所述次级垫的次级电路，其中所述次级电路从所述次级垫接收所述电能，并且调节所述电能以供负载使用。

15.一种无线功率传输设备，包括：

第一充电线圈，所述第一充电线圈包括以第一绕组图案布置的一个或多个导体；

第二充电线圈，所述第二充电线圈包括以第二绕组图案布置的一个或多个导体；和

铁氧体结构，所述铁氧体结构包括第一侧部、第二侧部和在第一层的主体部分，所述主体部分包括沿着平面的顶侧，所述第一侧部和所述第二侧部各自包括底侧，所述主体部分磁耦合到所述第一侧部和所述第二侧部，

其中所述铁氧体结构是多层的，并且所述主体部分的所述底侧偏离所述第一侧部的所述底侧并且偏离所述第二侧部，并且

其中所述第一充电线圈的一部分和所述第二充电线圈的一部分被定位成与在所述第一层的主体部分的沿着所述平面的顶侧相邻，并且位于所述第一侧部和所述第二侧部与所述主体部分的所述顶侧相邻的位置的内部，所述第一充电线圈的一部分与所述第一侧部的沿着所述平面的底侧相邻，并且所述第二充电线圈的一部分与所述第二侧部的沿着所述平面的底侧相邻。

16.根据权利要求15所述的设备，其中偏移量为至少所述第一充电线圈和所述第二充电线圈中的一者或多者的厚度，所述厚度在垂直于所述第一侧部和所述第二侧部中的一者或多者的所述底侧的方向上测量。

17.根据权利要求15所述的设备，其中与所述主体部分的所述顶侧相邻的所述第一充电线圈的所述部分和所述第二充电线圈的所述部分以螺旋图案缠绕在与所述主体部分的所述顶侧平行的平面中。

18.根据权利要求15所述的设备，其中所述铁氧体结构包括第一边缘和第二边缘，所述第一边缘和所述第二边缘位于将所述主体部分、所述第一侧部和所述第二侧部分割的平面的远侧，所述第一充电线圈和所述第二充电线圈延伸通过所述铁氧体结构的所述第一边缘和所述第二边缘。

19.一种用于无线功率传输的***，所述***包括：

第一充电线圈，所述第一充电线圈包括以第一绕组图案布置的一个或多个导体；

第二充电线圈，所述第二充电线圈包括以第二绕组图案布置的一个或多个导体；

多层铁氧体结构，所述铁氧体结构包括第一侧部、第二侧部和在第一层的主体部分，所述主体部分包括沿着平面的顶侧，所述第一侧部和所述第二侧部各自包括底侧，

其中所述主体部分的所述顶侧的一部分与所述第一侧部和所述第二侧部的所述底侧的一部分相邻，并且

其中所述第一充电线圈的一部分和所述第二充电线圈的一部分被定位成与在所述第一层的主体部分的沿着所述平面的顶侧相邻，并且位于所述第一侧部和所述第二侧部与所述主体部分的所述顶侧相邻的位置的内部，所述第一充电线圈的一部分与所述第一侧部的沿着所述平面的底侧相邻，并且所述第二充电线圈的一部分与所述第二侧部的沿着所述平面的底侧相邻；和

连接到所述第一充电线圈和所述第二充电线圈的反相器，所述反相器将信号注入所述第一充电线圈和所述第二充电线圈，其中所注入的信号产生电磁场，所述电磁场在远离所述主体部分的所述顶侧的方向上辐射。

20.根据权利要求19所述的***，其中所述第一充电线圈、所述第二充电线圈和所述铁氧体结构包括初级垫，并且还包括磁耦合到所述初级垫的次级垫，所述次级垫将来自所述电磁场的能量转换为电能，并且还包括连接到所述次级垫的次级电路，其中所述次级电路从所述次级垫接收所述电能，并且调节所述电能以供负载使用。

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